今年就有多次!火流星頻繁在城市上空爆裂,咋不用防空系統攔截?

2023-03-28     怪羅科普

原標題:今年就有多次!火流星頻繁在城市上空爆裂,咋不用防空系統攔截?

昨天凌晨,北京、河北、內蒙古多地的網友都看到了一顆火流星划過天空,這顆流星在空中完成兩次爆裂,發出強烈閃光後消失。

流星是太空中的小行星墜落地球時,與大氣層劇烈摩擦燃燒形成的,而當流星的亮度達到金星亮度時就會被稱為「火流星」——這往往意味著小行星的個頭較大。

大部分流星會在大氣層的摩擦中完全消失,並不會到達地面,也就是不會有隕石,不過北京這次的火流星經過了兩次爆裂,這意味著它大機率會有隕石砸向地面。

2月份那次

其實,北京今年已經不是第一次出現火流星了,今年2月4號也有一次,也是出現了爆裂。

去年12月份,杭州上空也出現了一次火流星,同樣爆裂瞬間的亮度非常高,一點都不遜色於這次北京的這顆,所以它也有隕石砸向了地面(據說杭州那顆不到一個星期就被人「隕石獵人」找到了)。

杭州火流星-當時的報道

火流星頻繁出現在城市上空,如果隕石砸向鬧市區的話後果不堪設想,那麼這裡就有一個有趣的問題,為什麼我們不用現有的防空系統來防禦這些潛在風險呢?

為什麼不用防空系統?

無論是北京,還是杭州,其製造火流星的天體都不算大,所以它們的隕石鎖能製造的破壞力也不會太大。

1908年,一顆流星在西伯利亞人煙稀少的通古斯河地區爆裂,其破壞力為10至50兆噸 TNT,它夷平了森林,殺死了馴鹿群,這個就是著名的通古斯大爆炸。

製造這次大爆炸的小行星直徑差不多是50-60米,雖然它無法改變地球的生態,但如果是發生在城市上空的話,很可能會破壞整個城市。

據統計,類似製造通古斯大爆炸的小行星,大約每20-30年就會來訪一次,最近一次也發生在俄羅斯,是在2013年的車里雅賓斯克州(這次的小行星比通古斯那次小很多,直徑差不多是17米)。

當時小行星在陸地上空29.7公里處爆裂,好在也不是居民區,但其製造的衝擊波直接震碎數十公里外的玻璃,造成1491人因此受傷就醫。

這些體積稍大的小行星對於城市來說才是真正的風險,但是我們確實從來沒有聽說過哪個國家用防空系統來攔截過小行星。

其實原因很簡單,引發通古斯大爆炸這樣大小的小行星,我們根本沒法用現有防空系統攔截

主要有兩個原因:

一個是這類天體不是很好發現,一般情況下發現的時候,防空系統也早已來不及反應了;

另個是這類天體的速度太快了,基本是遠超出現有的防空系統的最高攔截速度,或者說根本沒能力攔截。

雖然,現在全世界都在部署小行星防禦系統,以防止6500萬年前的悲劇再次上演,全世界的望遠鏡都在時刻不停地搜尋著地球周圍的小行星,對這些小行星進行編號和計算,看它們是否有可能撞擊地球。

但是,引發通古斯大爆炸這樣的小行星都不算大,北京、杭州的火流星就更小了,最重要的是這些天體還都很暗,發現它們確實非常困難。

圖源:Christine Daniloff

所以,到現在我們都沒有聽說過有「火流星預報」相關的信息,幾乎所有的火流星都是在沒有任何徵兆情況下地突然出現。

另一方面,我們的防空系統對付人類製造的武器還是挺有用武之地的,但要對付小行星確實有點力不從心。

以我們的紅旗-9防空飛彈系統為例,它是咱們國家最暢銷的防空系統,也是最優秀的之一,但其實它所能攔截最快目標速度並沒有太快——我現在查到的數據是7.5馬赫左右。

換算過來就是2.5公里每秒左右,這和流星(我覺得用隕石不是很貼切,還是用流星好了)的速度實在差距太大了,根據NASA的估算,襲擊地球的天體,其速度通常在11公里/秒到72公里/秒之間。

實際上,防空飛彈要想提高攔截成功率,它的速度還必須高於目標速度才行,因為只有這樣,它才能在所有背景環境下跟上目標並實施攔截。

但是,要攔截流星的話,防空飛彈的速度還不能超過第一宇宙速度,也就是7.9公里每秒,因為超過這個速度它會繞地球運行,而難以重新進入地球。

所以,在進入地球大氣層後對流星進行攔截幾乎是不可能完成的,要想有效攔截,現在唯一可能成功的方法就是提前發現並將其標記,然後通過計算判斷風險,最後是在宇宙中直接將其攔截。

這裡還有一個壞消息,那就是越大的天體在進入地球的時候它的速度往往越快,這是因為越大的天體在進入地球時它的動能本身就越大,而它的表面積比體積還更小,最終導致大氣層的摩擦力更難將其減速。

因此,引發通古斯大爆炸那樣天體確實很危險,我們不僅不好發現它,而且它的速度相對還可能更快。

小行星撞擊城市機率很小

不過,也有兩個好消息,一個是能夠得到隕石的天體墜落頻率其實沒有想像那麼高,另一個是地球真的很大,要砸到鬧市區的機率也很小、很小。

據報道,每年大約有5200噸「太空碎片」砸向地球,但它們基本都是非常、非常小的顆粒,有機會和大氣層擦出火花並形成流星的只有40噸左右,而所有流星中有機會得到隕石的只有不到5% [1]。

大部分都是極小的微隕石

如果按照40噸來算的話,一年差不多就是2噸左右的天體可以真正落到地面;

如果要再換算成次數的話,那就更是低到難以想像,根據隕石學會的數據,從 2007 年到 2018 年,總共只有95起隕石墜落地球的報告,平均每年約 7.9 起,不過這個數據非常粗糙,甚至不包括海洋,只能代表顯而易見的那些隕石[2]。

另外,相對於人類居住的區域而言,地球陸地都算是非常巨大了,而且全球大約百分之55%的人生活人口集中的城市,這大約只占陸地面積的0.44%。

所以說,隕石要砸到一個人真的是非常小的機率,根據一些網站的報道這個機率是八億四千萬分之一

唯一被隕石砸到的人

到目前為止,已經確定真的是被隕石砸到的人只有一個——安·霍奇斯 (Ann Hodges),而她只是受了一些傷而已。

簡單地說,對於大部分流星而言,我們根本不需要攔截,它破壞力很小,而對於那些具有破壞力,而且在太空中漫遊時也沒有被我們發現的天體,現在也根本沒有能力攔截。

對於這些較大天體,我們只能希望它永遠不要出現在城市上空。

參考資料:

[1]Eleanor Imster.More than 5,000 tons of space dust fall to Earth each year.earthsky.2021.4.24

[2]. Charles Q. Choi. How many meteorites hit Earth every year?.2022.8.27

文章來源: https://twgreatdaily.com/544ddf2b744508aeda3c60e139f6bd01.html